[发明专利]高铁隧道锚栓植入用自动打孔装置及方法

说明书

本发明具体为一种高铁隧道锚栓植入用自动打孔装置及方法，解决了现有隧道锚栓植入存在损害施工人员健康、锚栓植入时打孔精度较差、施工效率低下且施工人员安全无法保证的问题。液压升降车的前后两端均设置有支撑腿，支撑腿上均设置有支撑球头和卷扬机，升降平台前后两端面均设置有液压伸缩杆，框架式壳体的上下端均设置有水平滑槽，两水平滑槽内竖向设置有固定支柱，固定支柱上设置有水平伺服电机和竖向滑槽，两竖向滑槽上均设置有电锤，电锤的下方均设置有竖直伺服电机，框架式壳体下端设置有重力传感器和激光测距仪，框架式壳体上端设置有雷达测距仪。本发明极大的提高了工作精度，降低了施工的危险系数。

技术领域

本发明涉及高铁隧道施工用打孔技术领域，具体为一种高铁隧道锚栓植入用自动打孔装置及方法。

背景技术

目前国内高铁施工中，接触网专业很多施工工序都实现了机械化施工，但是距离自动化及智能化施工仍旧有很大的距离，所以行业内的每个人都正在为实现接触网施工的自动化及智能化努力着。

接触网隧道施工，吊柱安装的位置精度直接决定着行车安全，目前隧道吊柱安装主要分为：隧道专业预留安装槽道或站后单位植入锚栓进行安装。目前国内接触网专业隧道锚栓植入均是人工作业，从定位到搭设脚手架，再到打孔、锚栓植入，一处作业至少需要30-40分钟。一天每组人（10-12人）最多能够完成90根锚栓植入。

目前国内人工锚栓植入存在着如下问题：1、人工作业多采用搭设教授架进行作业，作业高度在9.0-9.5米，高空没有任何可以系安全带的地方，只能将安全带系在脚手架上防止高空坠落，但是如果脚手架发生侧翻等危险，施工人员将得不到任何的保护；2、在打孔过程中产生的粉尘对施工人员呼吸系统造成极大的影响；3、人工作业一般均采用高亮度的头戴射灯进行作业，所以长期作业队施工人员的视力将造成一定的伤害；4、人工作业时，孔间距及孔的垂直度无法得到很好的控制，会造成很多的返工；5、存在施工效率低下的问题。

发明内容

本发明为了解决现有隧道锚栓植入存在损害施工人员健康、锚栓植入时打孔精度较差、施工效率低下且施工人员安全无法保证的问题，提供了一种高铁隧道锚栓植入用自动打孔装置及方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：高铁隧道锚栓植入用自动打孔装置，包括液压升降车、六轴机械臂及钻孔平台，液压升降车的顶端设置有与六轴机械臂下端连接的升降平台，六轴机械臂的上端与钻孔平台底部中心连接，液压升降车的前后两端均设置有可水平转动且位于其左右两侧的支撑腿，支撑腿上均设置有支撑球头和卷扬机，卷扬机的钢丝绳与升降平台连接，升降平台前后两端面的左右两侧均设置有一端与其万向铰接、另一端可放置在对应支撑球头上的液压伸缩杆，钻孔平台包括框架式壳体，框架式壳体的上下端均设置有位置对应的水平滑槽，两水平滑槽内竖向设置有滑动于其内的固定支柱，固定支柱上设置有水平伺服电机和位于水平滑槽两侧的竖向滑槽，两竖向滑槽上均设置有滑动于其上的电锤固定架，两电锤固定架的外侧均设置有电锤，电锤的下方均设置有竖直伺服电机，框架式壳体下端的四个角部均设置有重力传感器和激光测距仪，框架式壳体上端的四个角部均设置有雷达测距仪。

该结构设计中通过液压升降车、六轴机械臂及钻孔平台的组合实现打孔高度的自动调节；六轴机械臂的灵活性解决了高空环境中对不同孔位选择的问题；支撑腿、液压伸缩杆、卷扬机与升降平台的结构设计进行组合实现了系统的稳定性；液压升降车利用总线控制技术实现自动行走及定位功能；电锤与伺服电机配合作业通过PLC进行调节，打孔类型及打孔模式根据提前设定的参数实现，克服了现有隧道锚栓植入存在损害施工人员健康、锚栓植入时打孔精度较差、施工效率低下且施工人员安全无法保证的问题。